(57)【要約】【課題】放電灯電圧の上昇に伴う照度低下を解消し、寿命末期においても必要な照度を確保するとともにランプフリッカを軽減して、長寿命化を図ることのできる放電灯点灯装置を提供する。【解決手段】マイコンＭのコントロール部４３は、放電灯電圧検出信号とデータテーブル４３ａ内の電力制御データＰｘに基づいて電力指令信号を出力し、ＰＷＭ制御回路４５は電力指令値に基づいてスイッチング素子Ｑ１のオン・オフを制御して、必要に応じた電力を放電灯Ｌａに供給している。電力制御データＰｘは、検出した放電灯電圧Ｖｌａが所定電圧Ｖ２より大きい場合、放電灯電流Ｉｌを、所定電圧Ｖ２で定電力制御を行う場合の電流値Ｉ１に一定に制御しており、放電灯電力Ｐｌａは、放電灯電圧Ｖｌａが増加するにつれて一定の傾きで増加する。【選択図】        図１
2005019137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電灯に電力を供給して点灯させる電力供給手段と、放電灯電圧を検出する放電灯電圧検出手段と、検出した放電灯電圧が定格放電灯電圧より大きい所定電圧までであれば放電灯に定電力を供給する定電力制御を行い、検出した放電灯電圧が前記所定電圧より大きければ、放電灯電流が、検出した放電灯電圧で定電力制御を行う場合より大きい電流値となるように電力供給手段を制御する電力制御手段とを備えることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記電力制御手段は、検出した放電灯電圧が前記所定電圧より大きいときの放電灯電流を、前記所定電圧で定電力制御を行う場合の放電灯電流値に一定に制御することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記電力制御手段は、検出した放電灯電圧が前記所定電圧より大きいときの放電灯電流を、前記所定電圧で定電力制御を行う場合の放電灯電流値から、放電灯電圧の増加に対して一定の割合で増加するように制御することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記電力制御手段は、検出した放電灯電圧が前記所定電圧より大きいときの放電灯に供給する電力が、放電灯電圧の増加に対して増加と増減なしとを交互に繰り返しながら増加するように、検出した放電灯電圧が前記所定電圧より大きいときの放電灯電流を、前記所定電圧で定電力制御を行う場合の放電灯電流値以上に制御することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記電力制御手段は、検出した放電灯電圧が前記所定電圧より大きいときの放電灯に供給する電力が、放電灯電圧の増加に対してノコギリ波状に増加するように、検出した放電灯電圧が前記所定電圧より大きいときの放電灯電流を、前記所定電圧で定電力制御を行う場合の放電灯電流値以上に制御することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
前記電力制御手段は、検出した放電灯電圧が前記所定電圧までであれば放電灯の定格電力以下での定電力制御を行い、検出した放電灯電圧が前記所定電圧より大きければ、放電灯電流が、検出した放電灯電圧で放電灯の定格電力での定電力制御を行う場合より大きい電流値となるように電力供給手段を制御することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
放電灯の発光のチラツキを検出するチラツキ検出手段を備え、前記電力制御手段は、検出した放電灯電圧が前記所定電圧より大きいときにチラツキ検出手段がチラツキを検出した場合、放電灯電流が、検出した放電灯電圧で定電力制御を行う場合より大きい電流値となるように電力供給手段を制御することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項８】
放電灯の発光のチラツキを検出するチラツキ検出手段を備え、前記電力制御手段は、検出した放電灯電圧が前記所定電圧より大きいときにチラツキ検出手段がチラツキを検出した場合、放電灯電流が、検出した放電灯電圧で定電力制御を行う場合より大きい電流値に一定時間なるように電力供給手段を制御することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項９】
前記チラツキ検出手段は、放電灯電圧と、放電灯電流と、放電灯の光量とのうち少なくともいずれか１つを検出し、該検出結果に基づいて放電灯の発光のチラツキを検出することを特徴とする請求項７または８記載の放電灯点灯装置。
【請求項１０】
前記チラツキ検出手段は、放電灯電圧と、放電灯電流と、放電灯の光量とのうち少なくともいずれか１つを検出し、該検出結果の時間当たりの変化量が一定値以上であれば放電灯の発光のチラツキを検出することを特徴とする請求項７または８記載の放電灯点灯装置。
【請求項１１】
前記チラツキ検出手段は、放電灯電圧と、放電灯電流と、放電灯の光量とのうち少なくともいずれか１つを検出し、該検出結果の時間当たりの変化量が一定値以上となる回数を計数し、計数した回数が時間当たりに一定回数以上になれば放電灯の発光のチラツキを検出することを特徴とする請求項７または８記載の放電灯点灯装置。
【請求項１２】
前記所定電圧は、定格放電灯電圧の１．２倍以上であることを特徴とする請求項１乃至１１いずれか記載の放電灯点灯装置。
【請求項１３】
放電灯の発光を反射させる反射鏡を備えることを特徴とする請求項７乃至１１いずれか記載の放電灯点灯装置。
【請求項１４】
前記放電灯は照明装置に用いることを特徴とする請求項１乃至１３いずれか記載の放電灯点灯装置。
【請求項１５】
前記放電灯はプロジェクタ用の光源に用いることを特徴とする請求項１乃至１３いずれか記載の放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プロジェクタ市場は急速に拡大しており、今後も更なる市場拡大が期待されている。しかしその市場拡大に対応していくためには光源の寿命と、ランプ光のチラツキ対策が重要となってきている。これまで、性能の優位さを決定する評価基準の１つは明るさであり、そのために開発された高圧水銀灯はアーク長を極限にまで縮めて点光源に近付け、輝度上昇を図ってきた。しかし、副作用として高圧放電灯の電極温度、及びアーク近傍にある電極表面の状態に依存して、電極上における放電アークの発生位置が不安定になり、電極上の放電アークの起点がある点から別の点に移動する現象が発生するという問題があった。この現象はランプ光のチラツキ（ランプフリッカ）として現れ、プロジェクタから照射されるスクリーン上の照度が落ちてしまい、照度維持の点からも問題である。また、放電灯の電圧が上昇するにつれて放電アーク長が長くなり、このことによる輝度低下も問題である。
【０００３】
このようなランプフリッカを軽減する手段として、矩形波による放電灯点灯装置で、矩形波にパルス電流を重畳させたり、矩形波の波形を変形させたり、放電灯に供給する交流電力の瞬時値を変化させる等の回路構成を用いたものがある。（例えば、特許文献１，２参照）
さらには、点灯中に点灯周波数、放電灯電流の大きさ，方向を変化させることでランプフリッカを軽減する回路構成を用いたものもある。（例えば、特許文献３参照）
【０００４】
【特許文献１】
特表２００２−５３２８６６号公報（段落番号［００２２］〜［００３１］、図５〜図１０）
【特許文献２】
特開２００２−１３４２８７号公報（段落番号［０００４］、［００１８］、図２）
【特許文献３】
特開２００２−１７５８９０号公報（段落番号［００３７］、［００４０］、［００４１］、［００４５］、［００４８］）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来例では回路構成が複雑となり、さらには放電灯電圧が上昇するにつれて放電アーク長が長くなることによる輝度低下という点が解決できず、放電灯の寿命末期には必要な照度を確保できなかった。
【０００６】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、放電灯電圧の上昇に伴う照度低下を解消し、寿命末期においても必要な照度を確保するとともにランプフリッカを軽減して、長寿命化を図ることのできる放電灯点灯装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、放電灯に電力を供給して点灯させる電力供給手段と、放電灯電圧を検出する放電灯電圧検出手段と、検出した放電灯電圧が定格放電灯電圧より大きい所定電圧までであれば放電灯に定電力を供給する定電力制御を行い、検出した放電灯電圧が前記所定電圧より大きければ、放電灯電流が、検出した放電灯電圧で定電力制御を行う場合より大きい電流値となるように電力供給手段を制御する電力制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、前記電力制御手段は、検出した放電灯電圧が前記所定電圧より大きいときの放電灯電流を、前記所定電圧で定電力制御を行う場合の放電灯電流値に一定に制御することを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１において、前記電力制御手段は、検出した放電灯電圧が前記所定電圧より大きいときの放電灯電流を、前記所定電圧で定電力制御を行う場合の放電灯電流値から、放電灯電圧の増加に対して一定の割合で増加するように制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１において、前記電力制御手段は、検出した放電灯電圧が前記所定電圧より大きいときの放電灯に供給する電力が、放電灯電圧の増加に対して増加と増減なしとを交互に繰り返しながら増加するように、検出した放電灯電圧が前記所定電圧より大きいときの放電灯電流を、前記所定電圧で定電力制御を行う場合の放電灯電流値以上に制御することを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１において、前記電力制御手段は、検出した放電灯電圧が前記所定電圧より大きいときの放電灯に供給する電力が、放電灯電圧の増加に対してノコギリ波状に増加するように、検出した放電灯電圧が前記所定電圧より大きいときの放電灯電流を、前記所定電圧で定電力制御を行う場合の放電灯電流値以上に制御することを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１において、前記電力制御手段は、検出した放電灯電圧が前記所定電圧までであれば放電灯の定格電力以下での定電力制御を行い、検出した放電灯電圧が前記所定電圧より大きければ、放電灯電流が、検出した放電灯電圧で放電灯の定格電力での定電力制御を行う場合より大きい電流値となるように電力供給手段を制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項１において、放電灯の発光のチラツキを検出するチラツキ検出手段を備え、前記電力制御手段は、検出した放電灯電圧が前記所定電圧より大きいときにチラツキ検出手段がチラツキを検出した場合、放電灯電流が、検出した放電灯電圧で定電力制御を行う場合より大きい電流値となるように電力供給手段を制御することを特徴とする。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項１において、放電灯の発光のチラツキを検出するチラツキ検出手段を備え、前記電力制御手段は、検出した放電灯電圧が前記所定電圧より大きいときにチラツキ検出手段がチラツキを検出した場合、放電灯電流が、検出した放電灯電圧で定電力制御を行う場合より大きい電流値に一定時間なるように電力供給手段を制御することを特徴とする。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項７または８において、前記チラツキ検出手段は、放電灯電圧と、放電灯電流と、放電灯の光量とのうち少なくともいずれか１つを検出し、該検出結果に基づいて放電灯の発光のチラツキを検出することを特徴とする。
【００１６】
請求項１０の発明は、請求項７または８において、前記チラツキ検出手段は、放電灯電圧と、放電灯電流と、放電灯の光量とのうち少なくともいずれか１つを検出し、該検出結果の時間当たりの変化量が一定値以上であれば放電灯の発光のチラツキを検出することを特徴とする。
【００１７】
請求項１１の発明は、請求項７または８において、前記チラツキ検出手段は、放電灯電圧と、放電灯電流と、放電灯の光量とのうち少なくともいずれか１つを検出し、該検出結果の時間当たりの変化量が一定値以上となる回数を計数し、計数した回数が時間当たりに一定回数以上になれば放電灯の発光のチラツキを検出することを特徴とする。
【００１８】
請求項１２の発明は、請求項１乃至１１いずれかにおいて、前記所定電圧は、定格放電灯電圧の１．２倍以上であることを特徴とする。
【００１９】
請求項１３の発明は、請求項７乃至１１いずれかにおいて、放電灯の発光を反射させる反射鏡を備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項１４の発明は、請求項１乃至１３いずれかにおいて、前記放電灯は照明装置に用いることを特徴とする。
【００２１】
請求項１５の発明は、請求項１乃至１３いずれかにおいて、前記放電灯はプロジェクタ用の光源に用いることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
（実施形態１）
本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成を図１に示し、放電灯点灯装置は、直流電源Ｅと、直流電源Ｅの直流出力を降圧して所望の直流出力に変換する降圧チョッパ回路１と、直流電源Ｅからの入力電流を検出する入力電流検出部２と、降圧チョッパ回路１の出力を平滑するコンデンサＣ１と、コンデンサＣ１の両端間に接続された放電灯Ｌａと、放電灯電圧Ｖｌａを検出する放電灯電圧検出部３と、降圧チョッパ回路１が出力する電力を制御する電力制御回路４とから構成される。
【００２４】
降圧チョッパ回路１は直流電源Ｅの高圧側出力に接続したスイッチング素子Ｑ１とインダクタＬ１との直列回路と、スイッチング素子Ｑ１とインダクタＬ１との接続中点と直流電源Ｅの低圧圧側出力との間に接続したダイオードＤ１とから構成され、スイッチング素子Ｑ１をオン・オフすることで降圧動作を行う。
【００２５】
入力電流検出部２は、直流電源Ｅの低圧側出力に挿入された抵抗Ｒ１から構成され、抵抗Ｒ１とダイオードＤ１との接続中点から入力電流検出信号が出力される。
【００２６】
放電灯電圧検出部３は、コンデンサＣ１の高圧側出力（放電灯電圧Ｖｌａ）とグランドレベルとの間に接続した抵抗Ｒ２，Ｒ３の直列回路で構成され、抵抗Ｒ２，Ｒ３の接続中点から放電灯電圧検出信号が出力される。
【００２７】
電力制御回路４は、放電灯電圧検出信号を入力されて電力指令信号（デジタル信号）を出力するマイコンＭと、電力指令信号を電力指令値（電圧信号）に変換する抵抗Ｒ４及びコンデンサＣ２と、電力指令値及び入力電流検出部２からの入力電流検出信号に基づいてスイッチング素子Ｑ１のオン・オフを制御するＰＷＭ制御回路４５とから構成されて、降圧チョッパ回路１が必要な電力を出力するようにスイッチング素子Ｑ１を駆動する。
【００２８】
マイコンＭは、放電灯電圧検出信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換ポート４１と、電力制御データＰｘを格納したデータテーブル４３ａと、放電灯電圧データを格納した電圧データ記憶部４４と、放電灯電圧検出信号、電力制御データＰｘ、放電灯電圧データに基づいて電力指令信号を出力するコントロール部４２とから構成される。
【００２９】
次に本実施形態の電力制御動作について説明する。まず、放電灯電圧検出部３が出力する放電灯電圧検出信号は、Ａ／Ｄ変換ポート４１にてデジタル信号に変換されてコントロール部４２に入力される。コントロール部４２は、電圧データ記憶部４４内の電圧データ（１、２、３、．．．、１０２３）から、入力された放電灯電圧検出信号に対応する電圧データを抽出し、データテーブル４３ａ内の電力制御データＰｘ（Ｘ０、Ｘ１、Ｘ２、．．．、Ｘ１０２３）から、この電圧データに対応する電力制御データを抽出する。そして、この電力制御データに基づいて電力指令信号（デジタル信号）を出力し、抵抗Ｒ４及びコンデンサＣ２で電力指令信号を電力指令値（電圧信号）に変換して、ＰＷＭ制御回路４５に入力する。ＰＷＭ制御回路４５は、入力された電力指令値に基づいてスイッチング素子Ｑ１のオン・オフを制御して、必要に応じた電力を降圧チョッパ回路１から放電灯Ｌａに供給している。
【００３０】
ここで従来、放電灯電力Ｐｌａを一定電力とする定電力制御を行っている放電灯点灯装置においては、データテーブル４３ａ内の電力制御データは、放電灯Ｌａの定格電圧Ｖ１より大きい放電灯最大電圧まで定電力制御を行うデータに設定されていた。
【００３１】
しかし本実施形態のデータテーブル４３ａ内の電力制御データＰｘは、放電灯電圧Ｖｌａが放電灯Ｌａの定格電圧Ｖ１より大きく且つ上記従来の放電灯最大電圧より小さい所定電圧Ｖ２までは、放電灯電力Ｐｌａを一定電力とする定電力制御を行うデータに設定される。そして所定電圧Ｖ２以上では、放電灯電流Ｉｌａが、検出した放電灯電圧Ｖｌａで定電力制御を行う場合より大きい電流値となるデータに設定される。
【００３２】
この電力制御データＰｘは、検出した放電灯電圧Ｖｌａ−放電灯電流Ｉｌａ、放電灯電力Ｐｌａ特性データとして蓄積されており、その一例を図２に示す。図２の電力制御データＰｘでは、放電灯電圧Ｖｌａが放電灯Ｌａの定格電圧Ｖ１より大きい所定電圧Ｖ２までは定電力制御を行っており、放電灯電圧Ｖｌａが増加するにつれて放電灯電流Ｉｌａが減少して、放電灯電力Ｐｌａを一定に制御している。
【００３３】
検出した放電灯電圧Ｖｌａが所定電圧Ｖ２より大きい場合、放電灯電流Ｉｌａは、所定電圧Ｖ２で定電力制御を行う場合の電流値Ｉ１に一定に制御されており、放電灯電力Ｐｌａは、放電灯電圧Ｖｌａが増加するにつれて一定の傾きで増加している。
【００３４】
図２に示す放電灯電圧Ｖｌａ−放電灯電流Ｉｌａ、放電灯電力Ｐｌａ特性データにしたがって放電灯電力Ｐｌａを制御することによって、放電灯電圧Ｖｌａの上昇に伴う照度低下を解消し、寿命末期においても必要な照度を確保するとともに、放電灯Ｌａの電極に必要な放電灯電流Ｉｌａを流すことによって電極の温度を最適にしてランプフリッカを軽減して、長寿命化を図っている。
【００３５】
（実施形態２）
本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成は実施形態１と同様であり、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。本実施形態のデータテーブル４３ａ内の電力制御データＰｘは図３に示され、放電灯電圧Ｖｌａが放電灯Ｌａの定格電圧Ｖ１より大きい所定電圧Ｖ２までは実施形態１と同様に定電力制御を行い、放電灯電圧Ｖｌａが増加するにつれて放電灯電流Ｉｌａが減少して、放電灯電力Ｐｌａを一定に制御している。
【００３６】
検出した放電灯電圧Ｖｌａが所定電圧Ｖ２より大きい場合、放電灯電流Ｉｌａは、所定電圧Ｖ２で定電力制御を行う場合の電流値Ｉ１から、放電灯電圧Ｖｌａの増加に対して一定の割合で増加するように制御されており、放電灯電力Ｐｌａは、放電灯電圧Ｖｌａが増加するにつれて実施形態１より大きい傾きで増加している。
【００３７】
このように図３に示す放電灯電圧Ｖｌａ−放電灯電流Ｉｌａ、放電灯電力Ｐｌａ特性データにしたがって放電灯Ｌａに供給する放電灯電力Ｐｌａを制御することによって、実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
（実施形態３）
本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成は実施形態１と同様であり、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。本実施形態のデータテーブル４３ａ内の電力制御データＰｘは図４に示され、放電灯電圧Ｖｌａが放電灯Ｌａの定格電圧Ｖ１より大きい所定電圧Ｖ２までは実施形態１と同様に定電力制御を行い、放電灯電圧Ｖｌａが増加するにつれて放電灯電流Ｉｌａが減少して、放電灯電力Ｐｌａを一定に制御している。
【００３９】
検出した放電灯電圧Ｖｌａが所定電圧Ｖ２より大きい場合、放電灯電流Ｉｌａは、所定電圧Ｖ２で定電力制御を行う場合の電流値Ｉ１以上の領域で、放電灯電圧Ｖｌａの増加に対して増加と減少とを繰り返すように制御されており、放電灯電力Ｐｌａは、放電灯電圧Ｖｌａの増加に対して増加と増減なしとを交互に繰り返しながら増加するように制御される。
【００４０】
このように図４に示す放電灯電圧Ｖｌａ−放電灯電流Ｉｌａ、放電灯電力Ｐｌａ特性データにしたがって放電灯Ｌａに供給する放電灯電力Ｐｌａを制御することによって、実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
（実施形態４）
本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成は実施形態１と同様であり、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。本実施形態のデータテーブル４３ａ内の電力制御データＰｘは図５に示され、放電灯電圧Ｖｌａが放電灯Ｌａの定格電圧Ｖ１より大きい所定電圧Ｖ２までは実施形態１と同様に定電力制御を行い、放電灯電圧Ｖｌａが増加するにつれて放電灯電流Ｉｌａが減少して、放電灯電力Ｐｌａを一定に制御している。
【００４２】
検出した放電灯電圧Ｖｌａが所定電圧Ｖ２より大きい場合、放電灯電流Ｉｌａは、所定電圧Ｖ２で定電力制御を行う場合の電流値Ｉ１以上の領域で、放電灯電圧Ｖｌａの増加に対してノコギリ波状に増加と減少とを繰り返すように制御されており、放電灯電力Ｐｌａは、放電灯電圧Ｖｌａの増加に対して増加と減少とを交互に繰り返しながらノコギリ波状に増加するように制御される。
【００４３】
このように図５に示す放電灯電圧Ｖｌａ−放電灯電流Ｉｌａ、放電灯電力Ｐｌａ特性データにしたがって放電灯Ｌａに供給する放電灯電力Ｐｌａを制御することによって、実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４４】
（実施形態５）
本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成は図６に示され、実施形態１で説明した図１のデータテーブル４３ａをデータテーブル４３ｂとした点が異なり、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。データテーブル４３ｂの電力制御データＰｘは、検出した放電灯電圧Ｖｌａが所定電圧Ｖ２までは放電灯電力Ｐｌａを放電灯の定格電力Ｐ１とする定電力制御を行い、所定電圧Ｖ２以上では、放電灯電流Ｉｌａを、検出した放電灯電圧Ｖｌａで放電灯の定格電力Ｐ１での定電力制御を行う場合より大きい電流値とする。
【００４５】
データテーブル４３ｂは、さらに別の電力制御データＰｙも備えており、電力制御データＰｙは、所定電圧Ｖ２までは放電灯電力Ｐｌａを定格電力Ｐ１より小さな電力Ｐ２とする定電力制御を行い、所定電圧Ｖ２以上では電力制御データＰｘと同様に、放電灯電流Ｉｌａを、検出した放電灯電圧Ｖｌａで放電灯の定格電力Ｐ１での定電力制御を行う場合より大きい電流値とする制御を行う。
【００４６】
この電力制御データＰｘ，Ｐｙは、検出した放電灯電圧Ｖｌａ−放電灯電流Ｉｌａ、放電灯電力Ｐｌａ特性データとして蓄積されており、その一例を図７（ａ），（ｂ）に示す。図７（ａ），（ｂ）では、放電灯電圧Ｖｌａが放電灯Ｌａの定格電圧Ｖ１より大きい所定電圧Ｖ２までは定電力制御を行い、放電灯電圧Ｖｌａが増加するにつれて放電灯電流Ｉｌａが減少して、放電灯電力Ｐｌａを一定に制御している。ここで、定格電力動作時（すなわち電力制御データＰｘを用いるとき）は放電灯電力Ｐｌａを定格電力Ｐ１に一定に制御しており、定格電力以下動作時（すなわち電力制御データＰｙを用いるとき）は放電灯電力Ｐｌａを定格電力より小さい電力Ｐ２に一定に制御している。
【００４７】
検出した放電灯電圧Ｖｌａが所定電圧Ｖ２より大きい場合、定格電力動作時及び定格電力以下動作時ともに放電灯電流Ｉｌａは、所定電圧Ｖ２で定格電力Ｐ１の定電力制御を行う場合の電流値Ｉ１に一定に制御されており、放電灯電力Ｐｌａは、放電灯電圧Ｖｌａが増加するにつれて定格電力Ｐ１から一定の傾きで増加している。
【００４８】
このように本実施形態では実施形態１と同様の制御を行いながら、定格電力以下での制御を行うことができる。
【００４９】
（実施形態６）
本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成は実施形態５と同様であり、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。本実施形態のデータテーブル４３ｂ内の電力制御データＰｘ，Ｐｙは図８（ａ），（ｂ）に示され、放電灯電圧Ｖｌａが放電灯Ｌａの定格電圧Ｖ１より大きい所定電圧Ｖ２までは実施形態５と同様に定格電力Ｐ１または定格電力以下の電力Ｐ２での定電力制御を行い、放電灯電圧Ｖｌａが増加するにつれて放電灯電流Ｉｌａが減少して、放電灯電力Ｐｌａを一定に制御している。
【００５０】
検出した放電灯電圧Ｖｌａが所定電圧Ｖ２より大きい場合、定格電力動作時及び定格電力以下動作時ともに放電灯電流Ｉｌａは、所定電圧Ｖ２で定格電力Ｐ１の定電力制御を行う場合の電流値Ｉ１から、放電灯電圧Ｖｌａの増加に対して一定の割合で増加するように制御されており、放電灯電力Ｐｌａは、放電灯電圧Ｖｌａが増加するにつれて実施形態５より大きい傾きで定格電力Ｐ１から増加している。
【００５１】
このように本実施形態では実施形態２と同様の制御を行いながら、定格電力以下での制御を行うことができる。
【００５２】
（実施形態７）
本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成は実施形態５と同様であり、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。本実施形態のデータテーブル４３ｂ内の電力制御データＰｘ，Ｐｙは図９（ａ），（ｂ）に示され、放電灯電圧Ｖｌａが放電灯Ｌａの定格電圧Ｖ１より大きい所定電圧Ｖ２までは実施形態５と同様に定格電力Ｐ１または定格電力以下の電力Ｐ２での定電力制御を行い、放電灯電圧Ｖｌａが増加するにつれて放電灯電流Ｉｌａが減少して、放電灯電力Ｐｌａを一定に制御している。
【００５３】
検出した放電灯電圧Ｖｌａが所定電圧Ｖ２より大きい場合、定格電力動作時及び定格電力以下動作時ともに放電灯電流Ｉｌａは、所定電圧Ｖ２で定格電力Ｐ１の定電力制御を行う場合の電流値Ｉ１以上の領域で、放電灯電圧Ｖｌａの増加に対して増加と減少とを繰り返すように制御されており、放電灯電力Ｐｌａは、放電灯電圧Ｖｌａの増加に対して増加と増減なしとを交互に繰り返しながら定格電力Ｐ１から増加するように制御される。
【００５４】
このように本実施形態では実施形態３と同様の制御を行いながら、定格電力以下での制御を行うことができる。
【００５５】
（実施形態８）
本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成は実施形態５と同様であり、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。本実施形態のデータテーブル４３ｂ内の電力制御データＰｘ，Ｐｙは図１０（ａ），（ｂ）に示され、放電灯電圧Ｖｌａが放電灯Ｌａの定格電圧Ｖ１より大きい所定電圧Ｖ２までは実施形態５と同様に定格電力Ｐ１または定格電力以下の電力Ｐ２での定電力制御を行い、放電灯電圧Ｖｌａが増加するにつれて放電灯電流Ｉｌａが減少して、放電灯電力Ｐｌａを一定に制御している。
【００５６】
検出した放電灯電圧Ｖｌａが所定電圧Ｖ２より大きい場合、定格電力動作時及び定格電力以下動作時ともに放電灯電流Ｉｌａは、所定電圧Ｖ２で定格電力Ｐ１の定電力制御を行う場合の電流値Ｉ１以上の領域で、放電灯電圧Ｖｌａの増加に対してノコギリ波状に増加と減少とを繰り返すように制御されており、放電灯電力Ｐｌａは、放電灯電圧Ｖｌａの増加に対して増加と減少とを交互に繰り返しながらノコギリ波状に定格電力Ｐ１から増加するように制御される。
【００５７】
このように本実施形態では実施形態４と同様の制御を行いながら、定格電力以下での制御を行うことができる。
【００５８】
（実施形態９）
本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成は図１１に示され、実施形態１の構成に放電灯電流Ｉｌａ及び放電灯Ｌａが発する光量を検出する放電灯状態監視部５を設け、マイコンＭ内には、放電灯状態監視部５からの放電灯電流検出信号及び光量検出信号を各々Ａ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換ポート４６，４７と、Ａ／Ｄ変換された放電灯電流検出信号、光量検出信号、及びＡ／Ｄ変換ポート４１からの放電灯電圧検出信号を入力されて放電灯Ｌａのチラツキを検出するチラツキ検出部４８と、タイマー部４９とを備える。放電灯状態監視部５は、放電灯Ｌａに直列接続された抵抗Ｒ５と、抵抗Ｒ５の両端電圧を入力されて放電灯電流検出信号を出力する放電灯電流検出部５１と、放電灯Ｌａが発する光量を検出して光量検出信号を出力する放電灯光検出部５２とから構成される。なお、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
【００５９】
次に本実施形態の動作について説明する。本実施形態では、放電灯Ｌａの放電灯電圧Ｖｌａ、放電灯電流Ｉｌａ、及び光量を検出した放電灯電圧検出信号、放電灯電流検出信号、及び光量検出信号をマイコンＭ内のチラツキ検出部４８にて演算し、その演算結果からチラツキが発生していると判断した場合、コントロール部４２にチラツキ発生信号を出力する。コントロール部４２は、検出した放電灯電圧Ｖｌａが所定電圧Ｖ２より大きい場合にチラツキ検出信号が入力されると、放電灯電流Ｉｌａが、検出した放電灯電圧Ｖｌａで定電力制御を行う場合より大きい電流値となるように電力指令信号を出力する。具体的には、実施形態１と同様に放電灯電流Ｉｌａを電流値Ｉ１に一定に制御する、または実施形態２と同様に放電灯電流Ｉｌａを電流値Ｉ１から放電灯電圧Ｖｌａの増加に対して一定の割合で増加するように制御する、または実施形態３と同様に放電灯電流Ｉｌａを電流値Ｉ１以上の領域で、放電灯電圧Ｖｌａの増加に対して増加と減少とを繰り返すように制御する、または実施形態４と同様に放電灯電流Ｉｌａを電流値Ｉ１以上の領域で、放電灯電圧Ｖｌａの増加に対してノコギリ波状に増加と減少とを繰り返すように制御する。
【００６０】
上記制御は、検出した放電灯電圧Ｖｌａが所定電圧Ｖ２より大きい場合にチラツキが発生して、放電灯電流Ｉｌａが、検出した放電灯電圧Ｖｌａで定電力制御を行う場合より大きい電流値となってから、タイマー部４によって設定された一定時間行われ、その後、定電力制御に戻る。
【００６１】
なお、チラツキの発生は、放電灯Ｌａの放電灯電圧Ｖｌａ、放電灯電流Ｉｌａ、及び光量のうちいずれか１つ以上の検出値を用いて検出すればよい。
【００６２】
（実施形態１０）
本実施形態は実施形態９と同様の回路構成であり、チラツキ発生の判断方法について説明する。なお、実施形態９と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。図１２は、放電灯の点灯状態を、放電灯Ｌａの放電灯電圧Ｖｌａ、放電灯電流Ｉｌａ、及び光量のうちいずれか１つ以上の検出値を用いてモニタリングした時間と検出値との関係を示している。チラツキ検出部４８では、この検出値の単位時間Δｔ当たりの変化量が一定値以上か否かを判定し、変化量が一定値以上であればチラツキが発生したと判断して、コントロール部４２にチラツキ発生信号を出力し、コントロール部４２は実施形態９と同様の制御を行う。例えば図１２中で変化量ΔＺａは変化量が一定値以下であり、チラツキは発生していないと判断し、変化量ΔＺｂは変化量が一定値以上であり、チラツキ発生と判断する。
【００６３】
次に上記単位時間Δｔ内での各検出値の変化量の抽出方法について説明する。図１３は検出値として放電灯電圧Ｖｌａを用いており、単位時間Δｔ間の最初の値Ｖｌａ１と最後の値Ｖｌａ２との差（ΔＶｌａ＝Ｖｌａ１−Ｖｌａ２）、または単位時間Δｔ間で数箇所の測定ポイントを設定し、複数の測定値から最大値Ｖｌａｍａｘと最小値Ｖｌａｍｉｎとの差（ΔＶｌａ＝Ｖｌａｍａｘ−Ｖｌａｍｉｎ）を単位時間Δｔ内での放電灯電圧Ｖｌａの変化量としている。上記２通りの方法では、複数の測定値から最大値Ｖｌａｍａｘと最小値Ｖｌａｍｉｎとの差を求める方がより正確に抽出できる。
【００６４】
図１４は上記チラツキ発生の判断フローチャートを示しており、チラツキ発生の判断動作が開始されると（ステップＳ１）、放電灯電圧Ｖｌａ、放電灯電流Ｉｌａ、及び光量のうちいずれか１つ以上の検出値データ及び単位時間Δｔを読み込み（ステップＳ２）、単位時間Δｔ内での検出値の変化量ΔＺを計算する（ステップＳ３）。そして、計算した変化量ΔＺと一定値Ａとを比較して（ステップＳ４）、ΔＺ≧Ａであればチラツキが発生したと判断してコントロール部４２にチラツキ発生信号を出力する（ステップＳ５）。ΔＺ＜Ａであればチラツキは発生していないと判断してステップＳ２に戻って次の単位時間Δｔ間での判断を行う。
【００６５】
（実施形態１１）
本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成は図１５に示され、実施形態９のコンデンサＣ１の両端電圧をフルブリッジインバータで極性反転することで交番電圧に変換して放電灯Ｌａに供給している。このフルブリッジインバータは、コンデンサＣ１の両端間に接続したスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の直列回路及びスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５の直列回路からなり、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の接続中点とスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５の接続中点との間には放電灯ＬａとインダクタＬ２との直列回路が接続され、放電灯ＬａにはコンデンサＣ３が並列接続されている。そして、マイコンＭはフルブリッジ制御回路６を介して、ドライブ回路７ａ及びドライブ回路７ｂにスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３及びスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５を駆動させ、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ５と、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４とを交互にオン・オフさせる。なお、実施形態９と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
【００６６】
本実施形態では、検出する放電灯電圧Ｖｌａ、放電灯電流Ｉｌａが交流波形となり、図１６に示すように極性反転直後は、放電灯電流Ｉｌａ、放電灯電圧Ｖｌａの各波形はオーバシュート等で乱れるので、この極性反転直後を避けて各検出値の測定期間Δｔを設定する必要がある。そこで、半周期の後半に各検出値の測定期間Δｔを設けて、周期毎の各検出値の変化量を一定値と比較して、変化量が一定値以上になればチラツキが発生したと判断する。例えば、極性反転の周波数が２００Ｈｚのとき、各検出値の測定ポイントは極性反転後１ｍｓ〜２．５ｍｓの間であることが望ましい。
【００６７】
また、上記１周期毎の検出値を一定時間毎に平均化し、各々の平均値を比較してもよい。
【００６８】
（実施形態１２）
本実施形態は実施形態９と同様の回路構成であり、チラツキ発生の判断方法について説明する。なお、実施形態９と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。図１７は、放電灯の点灯状態を、放電灯Ｌａの放電灯電圧Ｖｌａ、放電灯電流Ｉｌａ、及び光量のうちいずれか１つ以上の検出値を用いてモニタリングした時間と検出値との関係を示している。チラツキ検出部４８では、この検出値の単位時間Δｔ当たりの変化量ΔＺが一定値以上となった回数を計数し、この計数回数が一定の判定期間ΔＴ（ΔＴ＝単位時間Δｔ×整数）の間に一定回数以上になれば、チラツキが発生したと判断して、コントロール部４２にチラツキ発生信号を出力し、コントロール部４２は実施形態９と同様の制御を行う。例えば図１７中では○を付けている単位時間Δｔでは変化量ΔＺが一定値以上となっており、×を付けている単位時間Δｔでは変化量ΔＺが一定値より小さいことを示す。
【００６９】
図１８は上記チラツキ発生の判断フローチャートを示しており、チラツキ発生の判断動作が開始されると（ステップＳ１１）、まずチラツキ検出部４８内のカウンタ回路のカウント値Ｃｎをリセット（Ｃｎ＝０）し（ステップＳ１２）、次に放電灯電圧Ｖｌａ、放電灯電流Ｉｌａ、及び光量のうちいずれか１つ以上の検出値データ及び単位時間Δｔを読み込み（ステップＳ１３）、単位時間ｔ内での検出値の変化量ΔＺを計算する（ステップＳ１４）。そして、計算した変化量ΔＺと一定値Ａとを比較して（ステップＳ１５）、ΔＺ＜Ａであればチラツキは発生していないと判断し、同一判定期間ΔＴ内での単位時間Δｔの繰り返し回数Ｎと判定期間ΔＴとの関係がΔＴ≧Δｔ×ＮであればステップＳ１３に戻って次の単位時間Δｔ間での判断を行う。ΔＴ＜Δｔ×ＮであればステップＳ１２に戻ってカウント値Ｃｎをリセットし、次の判定期間ΔＴに移る（ステップＳ１８）。
【００７０】
計算した変化量ΔＺと一定値Ａとを比較し、ΔＺ≧Ａであればチラツキが発生したと判断して、カウント値Ｃｎに１を加算してからカウント値Ｃｎと一定回数Ｂとの比較を行う（ステップＳ１７）。Ｃｎ≧Ｂであればコントロール部４２にチラツキ発生信号を出力し（ステップＳ１９）、Ｃｎ＜Ｂであれば上記ステップＳ１８の動作を行う。
【００７１】
一般的に３〜１５Ｈｚの周波数で明るさの変動を起こすと人間の目にはチラツキと感じ不快感を生じるので、上記チラツキ検出を行うための一定回数Ｂは、判定期間ΔＴ＝１秒間の場合、３〜１５回程度に設定することが望ましい。
【００７２】
なお、上記実施形態１〜１２において、所定電圧Ｖ２は、定格放電灯電圧Ｖ１の１．２倍以上としている。さらに、放電灯Ｌａには発光を反射させる反射鏡を設けており、発光を照射範囲内に効率よく分布させている。
【００７３】
また、放電灯Ｌａはプロジェクタ用の光源に用いられるものであるが、照明装置に用いても同様の効果を得ることができる。
【００７４】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、放電灯電圧の上昇に伴う照度低下を解消し、寿命末期においても必要な照度を確保するとともにランプフリッカを軽減して、長寿命化を図ることができるという効果がある。
【００７５】
請求項２の発明によれば、放電灯電流を、検出した放電灯電圧で定電力制御を行う場合より大きい電流値とすることができるという効果がある。
【００７６】
請求項３の発明によれば、請求項２と同様の効果を奏する。
【００７７】
請求項４の発明によれば、請求項２と同様の効果を奏する。
【００７８】
請求項５の発明によれば、請求項２と同様の効果を奏する。
【００７９】
請求項６の発明によれば、実施形態１乃至５いずれかと同様の効果を奏しながら、定格電力以下での制御を行うことができるという効果がある。
【００８０】
請求項７の発明によれば、放電灯電圧の上昇に伴う照度低下を解消し、寿命末期においても必要な照度を確保するとともにランプフリッカを軽減して、長寿命化を図る制御を、チラツキが発生したときのみ行うことができるという効果がある。
【００８１】
請求項８の発明によれば、定電力制御に復帰させることができるという効果がある。
【００８２】
請求項９の発明によれば、放電灯の発光のチラツキを検出することができるという効果がある。
【００８３】
請求項１０の発明によれば、放電灯の発光のチラツキが発生したか否かを判断することができるという効果がある。
【００８４】
請求項１１の発明によれば、請求項１０と同様の効果を奏する。
【００８５】
請求項１２の発明によれば、定格放電灯電圧より大きい所定電圧を具体的に決めることができるという効果がある。
【００８６】
請求項１３の発明によれば、放電灯の発光を照射範囲内に効率よく分布させることができるという効果がある。
【００８７】
請求項１４の発明によれば、実施形態１乃至１３いずれかと同様の効果を奏する照明装置を提供することができるという効果がある。
【００８８】
請求項１５の発明によれば、実施形態１乃至１３いずれかと同様の効果を奏するプロジェクタの光源用の点灯装置を提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の回路構成を示す図である。
【図２】同上の放電灯電圧−放電灯電流、放電灯電力特性データを示す図である。
【図３】本発明の実施形態２の放電灯電圧−放電灯電流、放電灯電力特性データを示す図である。
【図４】本発明の実施形態３の放電灯電圧−放電灯電流、放電灯電力特性データを示す図である。
【図５】本発明の実施形態４の放電灯電圧−放電灯電流、放電灯電力特性データを示す図である。
【図６】本発明の実施形態５の回路構成を示す図である。
【図７】（ａ）同上の放電灯電圧−放電灯電流特性データを示す図である。
（ｂ）同上の放電灯電圧−放電灯電力特性データを示す図である。
【図８】（ａ）本発明の実施形態６の放電灯電圧−放電灯電流特性データを示す図である。
（ｂ）同上の放電灯電圧−放電灯電力特性データを示す図である。
【図９】（ａ）本発明の実施形態７の放電灯電圧−放電灯電流特性データを示す図である。
（ｂ）同上の放電灯電圧−放電灯電力特性データを示す図である。
【図１０】（ａ）本発明の実施形態８の放電灯電圧−放電灯電流特性データを示す図である。
（ｂ）同上の放電灯電圧−放電灯電力特性データを示す図である。
【図１１】本発明の実施形態９の回路構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態１０の時間と検出値との関係を示す図である。
【図１３】同上の検出値の変化量の抽出方法を示す図である。
【図１４】同上のチラツキ発生の判断フローチャートを示す図である。
【図１５】本発明の実施形態１１の回路構成を示す図である。
【図１６】同上の時間と放電灯電流、放電灯電圧との関係を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態１２の時間と検出値との関係を示す図である。
【図１８】同上のチラツキ発生の判断フローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１  降圧チョッパ回路
２  入力電流検出部
３  放電灯電圧検出部
４  電力制御回路
４１  Ａ／Ｄ変換ポート
４２  コントロール部
４３ａ  データテーブル
４４  放電灯電圧データ
４５  ＰＷＭ制御回路
Ｍ  マイコン
Ｅ  直流電源
Ｌａ  放電灯
【図１】
2005019137.tif 000003
【図２】
2005019137.tif 000004
【図３】
2005019137.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005019137.tif 000009
【図８】
2005019137.tif 000010
【図９】
2005019137.tif 000011
【図１０】
2005019137.tif 000012
【図１１】
2005019137.tif 000013
【図１２】
2005019137.tif 000014
【図１３】
2005019137.tif 000015
【図１４】
2005019137.tif 000016
【図１５】
2005019137.tif 000017
【図１６】
2005019137.tif 000018
【図１７】
2005019137.tif 000019
【図１８】
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